DE102005057171A1

DE102005057171A1 - Laserstrahlbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE102005057171A1
Application number: DE102005057171A
Authority: DE
Inventors: Koichi Shigematsu; Seiji Miura
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2006-07-06
Also published as: JP2006159254A; US7994451B2; US20060119691A1; CN100500359C; SG123679A1; SG160340A1; CN1785578A

Abstract

Eine Laserstrahlbearbeitungsmaschine, umfassend einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Bearbeitungszufuhrmittel zum Bearbeitungszuführen des Einspanntischs und der Laserstrahlaufbringmittel relativ zueinander, wobei die Maschine weiterhin Zufuhrgrößendetektionsmittel zum Detektieren der Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und Steuer- bzw. Regelmittel zum Steuern bzw. Regeln der Laserstrahlaufbringmittel, basierend auf einem Detektionssignal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln, umfaßt und die Regel- bzw. Steuermittel ein Anwendungs- bzw. Aufbringsignal an die Laserstrahlaufbringmittel für jede vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgröße, basierend auf einem Signal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln, ausgeben.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Laserstrahlbearbeitungsmaschine zum Aufbringen eines Laserstrahls entlang von Unterteilungslinien, die auf einem Werkstück ausgebildet sind.
Beschreibung des Standes der Technik
In dem Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung ist eine Mehrzahl von Bereichen bzw. Flächen durch Unterteilungslinien, die "Straßen" genannt sind, unterteilt, die in einem Gittermuster auf der vorderen Oberfläche eines im wesentlichen scheibenartigen Halbleiterwafers angeordnet sind, und eine Schaltung, wie ein IC oder ein LSI, ist in jedem der unterteilten Bereiche ausgebildet. Individuelle bzw. einzelne Halbleiterchips werden durch ein Schneiden dieses Halbleiterwafers entlang der Unterteilungslinien hergestellt, um ihn in die Bereiche zu unterteilen, die jeweils eine Schaltung bzw. einen Schaltkreis darauf ausgebildet aufweisen. Ein Wafer einer optischen Vorrichtung, umfassend Halbleiter einer auf Galliumnitrid basierenden Verbindung, die auf die vordere Oberfläche eines Saphirsubstrats laminiert sind, wird auch entlang von Unterteilungslinien geschnitten, um in die individuellen optischen Vorrichtungen unterteilt zu werden, wie Licht emittierende Dioden oder Laserdioden, welche weit verbreitet in elektrischen Anlagen bzw. Geräten verwendet werden.
Ein Schneiden entlang der Unterteilungslinien des obigen Halbleiterwafers oder des Wafers der optischen Vorrichtung wird allgemein durch eine Schneidmaschine ausgeführt, die "Dicer" bzw. "Zerteilmaschine" genannt ist. Diese Schneidmaschine umfaßt einen Ansaug- bzw. Einspann tisch zum Halten eines Werkstücks, wie eines Halbleiterwafers oder eines Wafers einer optischen Vorrichtung, Schneidmittel zum Schneiden des Werkstücks, das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Schneidzufuhrmittel zum Bewegen des Einspanntischs und der Schneidmittel relativ zueinander. Die Schneidmittel weisen eine Spindeleinheit auf, umfassend eine rotierende bzw. Drehspindel, eine Schneidklinge, die auf der Spindel befestigt ist, und einen Antriebsmechanismus zum rotierenden Antreiben der Rotationsspindel. Die Schneidklinge besteht aus einer scheibenartigen Basis und einer ringförmigen Schneidkante, welche auf dem Seitenwandumfangsabschnitt der Basis befestigt ist und so dick wie etwa 20 μm ausgebildet ist, indem Diamantschleifkörner, die einen Durchmesser von etwa 3 μm aufweisen, an der Basis durch Elektroformen befestigt sind.
Da ein Saphirsubstrat, ein Siliziumcarbidsubstrat usw. eine hohe Mohs'sche Härte aufweisen, ist ein Schneiden mit der obigen Schneidklinge nicht immer einfach. Weiterhin müssen, da die Schneidklinge eine Dicke von etwa 20 μm aufweist, die Unterteilungslinien zum Unterteilen von Vorrichtungen eine Breite von etwa 50 μm aufweisen. Daher wird in dem Fall einer Vorrichtung, die 300 μm × 300 μm mißt, das Flächenverhältnis der Straßen zu der Vorrichtung 14 %, wodurch die Produktivität reduziert wird.

Als Mittel zum Unterteilen eines plattenartigen Werkstücks, wie eines Halbleiterwafers wird ein Laserbearbeitungsverfahren zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls einer Wellenlänge, die fähig ist, durch das Werkstück hindurchzutreten, wobei sein Brennpunkt auf das Innere des zu unterteilenden Bereichs angeordnet ist bzw. festgelegt ist, auch heutzutage versucht und ist beispielsweise durch das japanische Patent Nr. 3408805 geoffenbart. In dem Unterteilungsverfahren, das von dieser Laserbearbeitungstechnik Ge brauch macht, wird das Werkstück durch Aufbringen bzw. Anwenden eines Pulslaserstrahls eines Infrarotbereichs, der fähig ist, durch das Werkstück hindurchzutreten, auf dieses von einer Oberflächenseite des Werkstücks, wobei sein Brennpunkt im Inneren festgelegt ist, um kontinuierlich eine verschlechterte Schicht im Inneren des Werkstücks entlang der Unterteilungslinien auszubilden, und Ausüben einer externen Kraft entlang der Unterteilungslinien unterteilt, deren Stärke bzw. Festigkeit durch die Ausbildung der verschlechterten Schichten reduziert wurde.

Die Laserstrahlbearbeitungsmaschine zum Ausführen der obigen Laserbearbeitung hat einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Ansaug- bzw. Einspanntisch gehalten ist, und Bearbeitungszufuhrmittel zum Bearbeitungszuführen des Einspanntischs und der Laserstrahlaufbringmittel relativ zueinander.

Der Einspanntisch der obigen Laserstrahlbearbeitungsmaschine ist bearbeitungszugeführt mit bzw. bei einer Zufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate, die in 11 gezeigt ist. In 11 zeigt die horizontale Achse eine Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und die vertikale Achse zeigt eine Bearbeitungszufuhrrate bzw. -geschwindigkeit des Einspanntischs. Wie dies in 11 gezeigt ist, ist bzw. wird die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs von einer Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) an beschleunigt und erreicht eine vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit (V) an einer ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml). Dann bewegt sich der Einspanntisch bei einer vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit (V) und wenn ihre Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit eine zweite Bearbeitungszufuhrposition (m2) erreicht, beginnt die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit sich zu verzögern und wird null (0) an einer Bearbeitungszufuhrendposition (m3). Um eine gleichmäßige Laserstrahlbearbeitung entlang der Unterteilungslinien des Werkstücks auszuführen, muß jedoch ein Pulslaserstrahl in einem Zustand aufgebracht bzw. angewandt werden, wo die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs eine gleichmäßige Geschwindigkeit ist. Daher wird der Pulslaserstrahl zwischen der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) aufgebracht, zwischen welcher sich der Einspanntisch bei einer vorbestimmten gleichmäßigen Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit (V) bewegt. Folglich ist die Fläche, wo die Laserstrahlbearbeitung tatsächlich ausgeführt wird, die Fläche bzw. der Bereich zwischen der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2), und die Fläche bzw. der Bereich zwischen der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) und der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml), zwischen welcher sich der Einspanntisch bei einer beschleunigten Geschwindigkeit bewegt, und der Bereich zwischen der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) und der Bearbeitungszufuhrendposition (m3), zwischen welcher sich der Einspanntisch mit einer verzögerten Geschwindigkeit bewegt, werden Bereiche eines nicht-gültigen Hubs, wo eine Laserstrahlbearbeitung nicht ausgeführt wird, wodurch die Produktivität reduziert wird und der Bewegungshub des Einspanntischs verlängert wird, was das Verringern der Größe der Vorrichtung ver- bzw. behindert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die fähig ist, eine gleichmäßige Verarbeitung bzw. Bearbeitung durch Aufbringen bzw. Anwenden eines Puls laserstrahls auf ein Werkstück über die gesamte Fläche bzw. den gesamten Bereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition eines Einspanntischs durchzuführen.

Um das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Bearbeitungszufuhrmittel zum Bearbeitungszuführen des Einspanntischs und der Laserstrahlaufbringmittel relativ zueinander, wobei
die Maschine weiterhin Zufuhrgrößendetektionsmittel zum Detektieren einer Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und Steuer- bzw. Regelmittel zum Steuern bzw. Regeln der Laserstrahlaufbringmittel basierend auf einem Detektionssignal von den Zufuhrgrößendetektionsmittel umfaßt; und
die Steuer- bzw. Regelmittel ein Anwendungs- bzw. Aufbringsignal an die Laserstrahlaufbringmittel für jede vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgröße basierend auf einem Signal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln ausgeben.

Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Bearbeitungszufuhrmittel zum Bearbeitungszuführen des Einspanntischs und der Laserstrahlaufbringmittel relativ zueinander, wobei die Bearbeitungszufuhrmittel die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs steuern bzw. regeln, um ihn zu beschleunigen, um eine vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate im Verlauf von einer Bearbeitungszufuhrstartposition bis zu einer ersten vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgröße zu erzielen, um die vorbestimmte Bearbeitungszufuhrrate auf der gleichmäßigen Geschwindigkeit im Verlauf von der ersten Bearbeitungszufuhrgröße bis zu einer zweiten Bearbeitungszufuhrgröße aufrechtzuerhalten, und um die Bearbeitungszufuhrrate auf null im Verlauf von der zweiten vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgröße bis zu einer Bearbeitungszufuhrendposition zur Zeit eines Bearbeitungszuführens des Einspanntischs zu verlangsamen, wobei
die Maschine weiterhin Zufuhrgrößendetektionsmittel zum Detektieren der Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und Steuer- bzw. Regelmittel zum Steuern bzw. Regeln der Laserstrahlaufbringmittel basierend auf einem Detektionssignal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln umfaßt; und
die Steuer- bzw. Regelmittel Speichermittel zum Speichern einer Steuer- bzw. Regelkarte zum Festlegen bzw. Einstellen der Bearbeitungsbedingung eines Laserstrahls basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zu der Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs durch die Bearbeitungszufuhrmittel umfaßt, und ein Anwendungs- bzw. Aufbringsignal des Bearbeitungszustands, das durch die Steuer- bzw. Regelkarte eingestellt ist, zu den Laserstrahlaufbringmitteln basierend auf einem Signal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln ausgibt.

Die obige Steuer- bzw. Regeltafel bzw. -karte ist eine Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte für ein Festlegen bzw. Einstellen einer Wiederholungsfrequenz eines Laserstrahls basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit bzw. – rate für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungs zufuhrstartposition bis zu der Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs durch die Bearbeitungszufuhrmittel.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, da ein Pulslaserstrahl von den Laserstrahlaufbringmittel jedesmal, wenn der Einspanntisch, der das Werkstück hält, um eine vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgröße bewegt ist, selbst in dem Beschleunigungsbewegungsbereich und dem Verzögerungsbewegungsbereich aufgebracht, wo die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs nicht konstant ist, der Pulslaserstrahl auf das Werkstück in gleichen Intervallen bzw. Abständen aufgebracht, und somit wird eine gleichmäßige Bearbeitung von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition ausgeführt. Daher wird der Bereich bzw. die Fläche von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition der Bearbeitungsbereich und es gibt keinen ungültigen Hub bzw. Weg des Einspanntischs, wodurch es möglich gemacht wird, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und die Größe der gesamten Vorrichtung zu reduzieren.

Weiterhin wird in der vorliegenden Erfindung, da die obigen Steuer- bzw. Regelmitteln Speichermittel zum Speichern einer Steuer- bzw. Regelkarte zum Festlegen der Bearbeitungsbedingung eines Laserstrahls basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs durch die obigen Bearbeitungszufuhrmittel umfassen und ein Aufbringsignal der Bearbeitungsbedingung, die durch die Steuer- bzw. Regelkarte eingestellt ist, an die Laserstrahlaufbringmittel basierend auf einem Signal von den obigen Zufuhrgrößendetektionsmitteln ausgegeben, selbst in dem Beschleunigungsbewegungsbereich und dem Verzögerungsbewegungsbereich, wo die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs nicht konstant ist, der Pulslaserstrahl des Bearbeitungszustands basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit auf das Werkstück aufgebracht und somit wird die gleichmäßige Bearbeitung von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition ausgeführt. Folglich wird die Fläche bzw. der Bereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition der Verarbeitungsbereich und es gibt keinen ungültigen Hub des Einspanntischs, wodurch es möglich gemacht wird, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und die Größe der gesamten Vorrichtung zu reduzieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserstrahlbearbeitungsmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;

2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Ausbildung von Laserstrahlbearbeitungsmitteln zeigt, die in der Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt sind, die in 1 gezeigt ist;

3 ist ein schematisches Diagramm, das den Brennpunktdurchmesser eines Laserstrahls erklärt, der von Laserstrahlaufbringmitteln aufgebracht ist, die in 2 gezeigt sind;

4 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers als einem Werkstück;

5(a) und 5(b) sind erläuternde Diagramme, die die Beziehung der Koordinaten des Halbleiterwafers, der in 4 gezeigt ist, in einem Zustand zeigen, wo er an einer vorbestimmten Position des Einspanntischs der Laserstrahlbearbeitungsmaschine gehalten ist, die in 1 gezeigt ist;

6 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Unterteilungslinien-Detektionsschritt zeigt, der durch die La serstrahlbearbeitungsmaschine ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist;

7(a) und 7(b) sind erläuternde Diagramme, die einen Laserstrahlaufbringschritt zeigen, der durch die Laserstrahlbearbeitungsmaschine ausgeführt wird, die in 1 gezeigt ist;

8 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Beziehung zwischen der Bearbeitungszufuhrgröße und der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate eines Einspanntischs, der in der Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt ist, die in 1 gezeigt ist, und dem Bearbeitungsbereich zeigt;

9 ist ein erläuterndes Diagramm einer Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte, die in Steuer- bzw. Regelmitteln gespeichert ist, die in der Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt sind, die in 1 gezeigt ist;

10 ist ein erläuterndes Diagramm einer Energie-Steuer- bzw. -Regelkarte, die in den Steuer- bzw. Regelmitteln gespeichert ist, die in der Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt sind, die in 1 gezeigt ist; und

11 ist ein erläuterndes Diagramm, das die Beziehung zwischen der Bearbeitungszufuhrgröße und der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs, der in der Laserstrahlbearbeitungsmaschine zur Verfügung gestellt ist, die in 1 gezeigt ist, und dem Bearbeitungsbereich des Bearbeitungsverfahrens gemäß dem Stand der Technik zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen
Bevorzugte Ausbildungen einer Laserstrahlbearbeitungsmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet bzw. aufgebaut ist, werden im Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Laserstrahlbearbeitungsmaschine, die entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Die Laserstrahlbearbeitungsmaschine, die in 1 gezeigt ist, umfaßt eine stationäre Basis 2, einen Einspanntischmechanismus 3, welcher auf der stationären Basis 2 in einer derartigen Weise befestigt bzw. montiert ist, daß er sich in einer Bearbeitungszufuhrrichtung bewegen kann, die durch einen Pfeil X angedeutet ist, und ein Werkstück hält, einen Laserstrahlaufbringeinheits-Supportmechanismus 4, der an der stationären Basis 2 in einer derartigen Weise montiert ist, daß er sich in einer schrittweisen bzw. Indexierzufuhrrichtung bewegen kann, die durch einen Pfeil Y senkrecht zu der obigen Richtung angedeutet ist, die mit dem Pfeil X angedeutet ist, und eine Laserstrahlaufbringeinheit 5, die auf dem Laserstrahlaufbringeinheits-Supportmechanismus 4 in einer derartigen Weise montiert bzw. angeordnet ist, daß sie sich in einer Richtung bewegen kann, die durch einen Pfeil Z angedeutet ist.
Der obige Einspanntischmechanismus 3 umfaßt ein Paar von Führungsschienen 31 und 31, welche auf der stationären Basis 2 montiert und parallel zueinander in der Bearbeitungszufuhrrichtung arrangiert bzw. angeordnet sind, die durch den Pfeil X angedeutet ist, einen ersten Gleitblock 32, der auf den Führungsschienen 31 und 31 in einer derartigen Weise montiert ist, daß er sich in der Bearbeitungszufuhrrichtung bewegen kann, die durch den Pfeil X angedeutet ist, einen zweiten Gleitblock 33, der auf dem ersten Gleitblock 32 in einer derartigen Weise montiert ist, daß er sich in der Indexierzufuhrrichtung bewegen kann, die durch den Pfeil Y angedeutet ist, einen Abstütz- bzw. Supporttisch 35, der auf dem zweiten Gleitblock 33 durch ein zylindrisches Glied 34 abgestützt ist, und einen Ansaug- bzw. Einspanntisch 36 als Werkstückhaltemittel. Dieser Einspanntisch 36 hat ein Adsorptionseinspann- bzw. -ansaugwerkzeug 361, das aus einem porösen Material gefertigt bzw. hergestellt ist, und ein scheibenartiger Halbleiterwafer als das Werkstück wird bzw. ist auf dem Adsorptionseinspannwerkzeug 361 durch Saugmittel gehalten, welche nicht gezeigt sind. Der Einspanntisch 36 wird durch einen Schritt- bzw. Pulsmotor (nicht gezeigt) gedreht, der in dem zylindrischen Glied 34 installiert ist.
Der obige erste Gleitblock 32 hat an seiner unteren Oberfläche ein Paar von zu führenden Nuten bzw. Rillen 321 und 321, um mit dem obigen Paar von Führungsschienen 31 und 31 zusammengepaßt zu werden, und an seiner oberen Oberfläche ein Paar von Führungsschienen 322 und 322, die parallel zueinander in der Indexierzufuhrrichtung ausgebildet sind, die durch den Pfeil Y angedeutet ist. Der erste Gleitblock 32, der wie oben beschrieben ausgebildet bzw. aufgebaut ist, ist so ausgebildet, um sich in der Bearbeitungszufuhrrichtung, die durch den Pfeil X angedeutet ist, entlang des Paars von Führungsschienen 31 und 31 durch ein Einpassen der zu führenden Rillen 321 und 321 an das Paar von Führungsschienen 31 und 31 bewegen zu können. Der Einspanntischmechanismus 3 in der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung umfaßt Bearbeitungszufuhrmittel 37 zum Bewegen des ersten Gleitblocks 32 entlang des Paars von Führungsschienen 31 und 31 in der Bearbeitungszufuhrrichtung, die durch den Pfeil X angedeutet ist. Die Bearbeitungszufuhrmittel 37 enthalten eine aufzunehmende Schraubenstange 371, welche zwischen dem obigen Paar von Führungsschienen 31 und 31 parallel zu diesen angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Schritt- bzw. Puls motor 372 zum drehenden Antreiben der aufzunehmenden Schraubenstange 371. Die aufzunehmende Schraubenstange 371 hat ein Ende, welches drehbar an einem Lagerblock 373 abgestützt ist, der an der obigen stationären Basis 2 festgelegt ist, und das andere Ende, welches mit der Ausgangs- bzw. Abtriebswelle des obigen Pulsmotors 372 getriebe- bzw. übertragungsgekoppelt ist. Die aufzunehmende Schraubenstange 371 ist bzw. wird in ein Gewindedurchgangsloch eingeschraubt, welches in einem aufnehmenden Schraubenblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, welcher von der unteren Oberfläche des zentralen Abschnitts des ersten Gleitblocks 32 vorragt. Daher wird durch ein Antreiben der aufzunehmenden Schraubenstange 371 in einer normalen Richtung oder Umkehrrichtung mit dem Pulsmotor 372 der erste Gleitblock 32 entlang der Führungsschienen 31 und 31 in der Bearbeitungszufuhrrichtung bewegt, die durch den Pfeil X angedeutet ist.
Die Laserstrahlbearbeitungsmaschine in der illustrierten Ausbildung umfaßt Zufuhrgrößendetektionsmittel 374 zum Detektieren der Bearbeitungszufuhrgröße des obigen Einspanntischs 36. Die Zufuhrgrößendetektionsmittel 374 umfassen eine lineare Skala 374a, die entlang der Führungsschiene 31 angeordnet ist, und einen Lesekopf 374b, welcher an dem Gleitblock 32 montiert ist und sich entlang der linearen Skala 374a gemeinsam mit dem ersten Gleitblock 32 bewegt. Der Lesekopf 374b dieser Zufuhrgrößendetektionsmittel 374 führt ein Signal eines Pulses jedesmal, wenn sich der Einspanntisch 36 um 0,1 μm bewegt, zu Steuer- bzw. Regelmitteln zu, welche später beschrieben werden. Die Steuer- bzw. Regelmittel, die später beschrieben werden, zählen die eingegebenen bzw. Eingabepulssignale, um die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36 zu detektieren. Wenn der Pulsmotor 372 als die Antriebsquelle für die obigen Bearbeitungszufuhrmittel 37 verwendet wird, kann die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36 durch ein Zählen der Antriebspulse der später beschriebenen Steuer- bzw. Regelmittel zum Ausgeben eines Antriebssignals an den Pulsmotor 372 detektiert werden. Wenn ein Servomotor als die Antriebsquelle für die obigen Bearbeitungszufuhrmittel 37 verwendet wird, wird ein Pulssignal von einem rotierenden Decoder zum Detektieren der Umdrehung des Servomotors den Steuer- bzw. Regelmitteln zugeführt, und die Pulssignale, die in die Steuer- bzw. Regelmittel eingegeben werden, werden gezählt, um die Bearbeitungszufuhrgröße bzw. das Bearbeitungszufuhrausmaß des Einspanntischs 36 zu detektieren.
Der obige zweite Gleitblock 33 hat an seiner unteren Oberfläche ein Paar von zu führenden Nuten bzw. Rillen 331 und 331, die mit dem Paar von Führungsschienen 322 und 322 zusammenzupassen sind, die an der oberen Oberfläche des obigen ersten Gleitblocks 32 zur Verfügung gestellt sind, und ist so ausgebildet, daß er fähig ist, sich in der Indexierzufuhrrichtung, die durch den Pfeil Y angedeutet ist, durch ein Passen der zu führenden Rillen 331 und 331 mit dem Paar von Führungsschienen 322 bzw. 322 zu bewegen. Der Einspanntischmechanismus 3 in der illustrierten Ausbildung hat erste schrittweise bzw. Indexierzufuhrmittel 38 zum Bewegen des zweiten Gleitblocks 33 in der Indexierzufuhrrichtung, die durch den Pfeil Y angedeutet ist, entlang des Paars von Führungsschienen 322 und 322, die auf dem ersten Gleitblock 32 vorgesehen sind. Die ersten Indexierzufuhrmittel 38 beinhalten eine aufzunehmende Schraubenstange 381, welche zwischen dem obigen Paar von Führungsschienen 322 und 322 parallel zu diesen angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Pulsmotor 382 zum drehbaren Antreiben der aufzunehmenden Schraubenstange 381. Die aufzu nehmende Schraubenstange 381 hat ein Ende, welches drehbar auf einem Lagerblock 383 abgestützt ist, das an der oberen Oberfläche des obigen ersten Gleitblocks 32 festgelegt ist, und das andere Ende, welches mit der Abtriebswelle des obigen Pulsmotors 382 übertragungsgekoppelt ist. Die aufzunehmende Schraubenstange 381 ist in ein Gewindedurchgangsloch eingeschraubt, das in einem aufnehmenden Schraubenblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, der von der unteren Oberfläche des zentralen Abschnitts des zweiten Gleitblocks 33 vorragt. Daher wird, indem die aufzunehmende Schraubenstange 381 in einer normalen Richtung oder Umkehrrichtung mit dem Pulsmotor 382 angetrieben wird, der zweite Gleitblock 33 entlang der Führungsschienen 322 und 322 in der Indexierzufuhrrichtung bewegt, die durch den Pfeil Y angedeutet ist.
Der obige Laserstrahlaufbringeinheit-Supportmechanismus 4 umfaßt ein Paar von Führungsschienen 41 und 41, welche auf der stationären Basis 2 befestigt bzw. montiert und parallel zueinander in der Indexierzufuhrrichtung angeordnet sind, die durch den Pfeil Y angedeutet ist, und eine bewegbare Supportbasis 42, die auf den Führungsschienen 41 und 41 in einer derartigen Weise befestigt ist, daß sie sich in der Richtung bewegen kann, die durch den Pfeil Y angedeutet sind. Diese bewegbare Supportbasis 42 besteht aus einem bewegbaren Supportabschnitt 421, der bewegbar auf den Führungsschienen 41 und 41 montiert ist, und einem Montageabschnitt 422, der auf dem bewegbaren Supportabschnitt 421 montiert ist. Der Montageabschnitt 422 ist mit einem Paar von Führungsschienen 423 und 423 versehen, die sich parallel zueinander in der Richtung, die durch den Pfeil Z angedeutet ist, auf einer seiner Flanken erstrecken. Der Laserstrahlaufbringeinheit-Supportmechanismus 4 in der illustrierten Ausbildung weist zweite Indexierzuführmittel 43 auf, um die bewegbare Supportbasis 42 entlang des Paars von Führungsschienen 41 und 41 in der Indexierzufuhrrichtung zu bewegen, die durch den Pfeil Y angedeutet ist. Diese zweiten Indexier- bzw. schrittweisen Zufuhrmittel 43 enthalten eine aufzunehmende Schraubenstange 431, welche zwischen dem obigen Paar von Führungsschienen 41 und 41 parallel zu diesen angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Pulsmotor 432 zum drehbaren Antreiben der aufzunehmenden Schraubenstange 431. Die aufzunehmende Schraubenstange 431 hat ein Ende, welches drehbar an einem Lagerblock (nicht gezeigt) abgestützt ist, der auf der obigen stationären Basis 2 befestigt ist, und das andere Ende, welches mit der Abtriebswelle des obigen Pulsmotors 432 getriebegekoppelt ist. Die aufzunehmende Schraubenstange 431 ist in ein Gewindedurchgangsloch eingeschraubt, das in einem aufnehmenden Schraubenblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist, der von der unteren Oberfläche des zentralen Abschnitts des bewegbaren Supportabschnitts 421 vorragt, der die bewegbare Supportbasis 42 ausbildet. Daher wird, indem die aufzunehmende Schraubenstange 431 in einer normalen Richtung oder Umkehrrichtung mit dem Pulsmotor 432 angetrieben wird, die bewegbare Supportbasis 42 entlang der Führungsschienen 41 und 41 in der Indexierzufuhrrichtung bewegt, die durch den Pfeil Y angedeutet ist.
Die Laserstrahlaufbringeinheit 5 in der illustrierten Ausbildung umfaßt einen Einheitshalter bzw. eine Einheitshalterung 51 und Laserstrahlaufbringmittel 52, die an dem Einheitshalter 51 gesichert sind. Der Einheitshalter 51 hat ein Paar von zu führenden Nuten bzw. Rillen 511 und 511, um gleitbar mit dem Paar von Führungsschienen 423 und 423 zusammengepaßt zu werden, die auf dem obigen Montageabschnitt 422 zur Verfügung gestellt sind, und ist in einer derartigen Weise abgestützt, daß er sich in der Richtung bewegen kann, die durch den Pfeil Z angedeutet ist, indem die zu führenden Rillen 511 und 511 jeweils in die Führungsschienen 423 und 423 eingepaßt werden.
Die illustrierten Laserstrahlaufbringmittel 52 haben ein zylindrisches Gehäuse 521, welches an dem obigen Einheitshalter 51 gesichert ist und sich im wesentlichen horizontal erstreckt. In dem Gehäuse bzw. der Ummantelung 521 sind Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522 und ein optisches Transmissions- bzw. Übertragungssystems 523 installiert, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522 bestehen aus einem Pulslaserstrahloszillator 522a, der aus einem YAG Laseroszillator oder einem YV04 Laseroszillator besteht, und Wiederholungsfrequenz-Einstellmitteln 522b, die mit dem Pulslaserstrahloszillator 522a verbunden sind. Diese Wiederholungsfrequenz-Einstellmittel 522b stellen eine Wiederholungsfrequenz, die durch den Pulslaserstrahloszillator 522a oszilliert ist, basierend auf einem Steuer- bzw. Regelsignal von den Steuer- bzw. Regelmitteln ein, die später beschrieben werden. Das optische Übertragungssystem 523 umfaßt geeignete optische Elemente, wie einen Strahlteiler, etc. Ein Kondenser bzw. eine Sammellinse 524, die Sammellinsen (nicht gezeigt) aufnimmt, bestehend aus einer Kombination von Linsen, welche eine per se bekannte Ausbildung sein können, ist an dem Ende des obigen Gehäuses 521 festgelegt.
Ein Laserstrahl, der von den obigen Pulslaserstrahl-Oszillationsmitteln 522 oszilliert ist, erreicht den Kondenser 524 durch das optische Übertragungssystem 523 und wird von dem Kondenser 524 auf das Werkstück, das auf dem obigen Einspanntisch 36 gehalten ist, mit bzw. bei einem vorbestimmten Brennpunktdurchmesser D aufgebracht. Dieser Brennpunktdurchmesser D ist durch den Ausdruck D (μm) = 4 × λ × f/(π × W) definiert (wobei λ die Wellenlänge (μm) des Pulslaserstrahls ist, W der Durchmesser (mm) des Pulslaserstrahls ist, der in eine Objektivlinse 524a eintritt, und f die Brennweite (mm) der Objektivlinse 524a ist), wenn der Pulslaserstrahl, der eine Gauss'sche Verteilung zeigt, durch die Objektivlinse 524a des Kondensors 524 aufgebracht bzw. angelegt ist, wie dies in 3 gezeigt ist.
Zurückkehrend zu 1 sind Bildaufnahmemittel 6 an das vordere Ende des Gehäuses 521 festgelegt, welches die obigen Laserstrahlaufbringmittel 52 ausbildet. Diese Bildaufnahmemittel 6 bestehen aus Infrarotbeleuchtungsmitteln zum Aufbringen von Infrarotstrahlung auf das Werkstück, einem optischen System zum Aufnehmen der Infrarotstrahlung, die durch die Infrarotbeleuchtungsmittel aufgebracht ist bzw. wird, und eine Bildaufnahmevorrichtung (Infrarot CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals entsprechend der Infrarotstrahlung, die durch das optische System aufgenommen ist, zusätzlich zu einer üblichen Aufnahmevorrichtung (CCD) zum Aufnehmen eines Bilds mit sichtbarer Strahlung in der illustrierten Ausbildung. Ein Bildsignal wird den Steuer- bzw. Regelmitteln zugeführt, welche nicht gezeigt sind.
Die Laserstrahlaufbringeinheit 5 in der illustrierten Ausbildung hat Bewegungsmittel 53 zum Bewegen des Einheitshalters 51 entlang des Paars von Führungsschienen 423 und 423 in der Richtung, die durch den Pfeil Z angedeutet ist. Die Bewegungsmittel 53 umfassen eine aufzunehmende Schraubenstange (nicht gezeigt), die zwischen dem Paar von Führungsschienen 423 und 423 angeordnet ist, und eine Antriebsquelle, wie einen Pulsmotor 532 zum drehbaren bzw. drehenden Antreiben der aufzunehmenden Schraubenstange. Indem die aufzunehmende Schraubenstange (nicht gezeigt) in einer normalen Richtung oder umgekehrten Richtung mit dem Pulsmotor 532 angetrieben wird, werden der Einheitshalter 51 und die Laserstrahlaufbringmittel 52 entlang der Führungsschienen 423 und 423 in der Richtung bewegt, die durch den Pfeil Z angedeutet ist. In der illustrierten Ausbildung sind bzw. werden die Laserstrahlaufbringmittel 52 nach oben durch ein Antreiben des Pulsmotors 532 in einer normalen Richtung bewegt und nach unten durch ein Antreiben des Pulsmotors 532 in der umgekehrten Richtung bewegt.
Die Laserstrahlbearbeitungsmaschine in der illustrierten Ausbildung hat die Steuer- bzw. Regelmittel 10. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 sind durch einen Computer ausgebildet, welcher aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 101 zum Ausführen einer arithmetischen Verarbeitung basierend auf einem Steuer- bzw. Regelprogramm, einem Nur-Lesespeicher (ROM) 102 zum Speichern des Steuer- bzw. Regelprogramms, usw., einem Lese/Schreib-Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 zum Speichern der Ergebnisse von Tätigkeiten bzw. Vorgängen, einem Zähler 104, einem Eingabeinterface 105 und einem Ausgabeinterface 106 besteht. Detektionssignale von den obigen Zufuhrgrößendetektionsmitteln 374, Bildaufnahmemitteln 6 usw. werden der Eingabeinterface 105 der Steuer- bzw. Regelmittel 10 eingegeben. Steuer- bzw. Regelsignale werden von dem Ausgabeinterface 106 der Steuer- bzw. Regelmittel 10 zu dem obigen Pulsmotor 372, Pulsmotor 382, Pulsmotor 432, Pulsmotor 532, den Laserstrahlaufbringmitteln 52 usw. ausgegeben.
Die Laserstrahlbearbeitungsmaschine in der illustrierten Ausbildung ist wie oben beschrieben ausgebildet und ihre Tätigkeit bzw. ihr Betrieb wird unten beschrieben.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers 20 als dem Werkstück, das durch einen Laserstrahls zu bearbeiten ist. Der Halbleiterwafer 20, der in 4 gezeigt ist, besteht aus einem Siliziumwafer und hat eine Mehrzahl von Flächen bzw. Bereichen, die durch eine Mehrzahl von unterteilenden bzw. Unterteilungslinien 201 unterteilt sind, die in einem Gittermuster auf seiner vorderen Oberfläche 20a ausgebildet sind, und eine Schaltung 202, wie eine IC oder LSI, ist in jedem der unterteilten Bereiche ausgebildet.
Es wird nachfolgend eine Beschreibung einer ersten Ausbildung einer Laserbearbeitung zum Ausbilden einer verschlechterten Schicht entlang der Unterteilungslinien 201 im Inneren des Halbleiterwafers 20 durch ein Anlegen bzw. Anwenden eines Laserstrahls entlang der Unterteilungslinien 201 des obigen Halbleiterwafers 20 unter Verwendung der obigen Laserstrahlbearbeitungsmaschine gegeben.
Der Halbleiterwafer 20 wird zuerst auf dem Einspanntisch 36 der oben beschriebenen Laserstrahlbearbeitungsmaschine, die in 1 gezeigt ist, in einer derartigen Weise angeordnet, daß die rückwärtige Oberfläche 20b nach oben schaut bzw. gerichtet ist, und wird durch ein Saugen an dem Ansaug- bzw. Einspanntisch 36 gehalten. Der Einspanntisch 36, der den Halbleiterwafer 20 durch Saugen hält, wird zu einer Position direkt unter den Bildaufnahmemitteln 6 durch die Bearbeitungszufuhrmittel 37 gebracht.
Nachdem der Einspanntisch 36 direkt unter den Bildaufnahmemitteln 6 positioniert ist, wird eine Ausrichtarbeit zum Detektieren einer Fläche, die durch einen Laserstrahl zu bearbeiten ist, des Halbleiterwafers 20 durch die Bildaufnahmemittel 6 und die Steuer- bzw. Regelmittel 10 ausgeführt. D.h., die Bildaufnahmemittel 6 und die Steuer- bzw. Regelmittel 10 führen eine Bildverarbeitung, wie ein Musterabstimmen bzw. -abgleichen usw. durch, um eine Unterteilungslinie 201, die in einer vorbestimmten Richtung des Halbleiterwafers 20 ausgebildet ist, mit dem Kondenser 524 der Laserstrahlaufbringeinheit 52 zum Aufbringen eines Laserstrahls entlang der Unterteilungslinie 201 auszurichten, wodurch die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition ausgeführt wird. Die Ausrichtung einer Laserstrahlaufbringposition wird auch an Unterteilungslinien 201 ausgeführt, die auf dem Halbleiterwafer 20 in einer Richtung senkrecht zu der obigen vorbestimmten Richtung ausgebildet sind. Obwohl die vordere Oberfläche 20a, auf welcher die Unterteilungslinie 201 ausgebildet ist, des Halbleiterwafers 20 an diesem Punkt nach unten schaut, kann ein Bild der Unterteilungslinie 201 durch die rückwärtige Oberfläche 20b aufgenommen werden, da die Bildaufnahmemittel 6 vorgesehen sind, welche durch die Infrarotbeleuchtungsmittel, das optische System zum Aufnehmen von Infrarotstrahlung und die Bildaufnahmevorrichtung (Infrarot CCD) zum Ausgeben eines elektrischen Signals entsprechend der Infrarotstrahlung ausgebildet sind, wie dies oben beschrieben ist.
Nachdem die Ausrichtung, wie oben beschrieben, ausgeführt wurde, wird der Halbleiterwafer 20 auf dem Einspanntisch 36 ein Zustand, daß er an einer Koordinatenposition positioniert ist, die in 5(a) gezeigt ist. 5(b) zeigt einen Zustand, wo der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 um 90° von der Position gedreht ist, die in 5(a) gezeigt ist.
Nachdem die Unterteilungslinie 201, die auf dem Halbleiterwafer 20 ausgebildet ist, der auf dem Einspanntisch 36 gehalten ist, detektiert bzw. festgestellt ist und die Ausrichtung der Laserstrahlaufbringposition, wie oben beschrieben, ausgeführt ist bzw. wird, wird der Einspanntisch 36 bewegt, um die oberste Unterteilungslinie 201 in 5(a), die sich in der vorbestimmten Richtung (Links- und Rechtsrichtung in 5(a)) erstreckt, zu einer Position direkt unter den Bildaufnahmemitteln 6 zu bringen. Dann wird, wie dies in 6 gezeigt ist, weiterhin ein Ende (linkes Ende in 6) der obigen Unterteilungslinie 201 direkt unter den Bildaufnahmemitteln 6 positioniert. Nachdem das eine Ende (linkes Ende in 6) der Unterteilungslinie 201 durch die Bildaufnahmemittel 6 in diesem Zustand detektiert ist, wird sein Koordinatenwert (A1 in 5(a)) den Steuer- bzw. Regelmitteln 10 als der Koordinatenwert der entsprechenden Bearbeitungszufuhrstartposition zugeführt. Der Einspanntisch 36 wird dann in der Richtung bewegt, die durch den Pfeil X1 angedeutet ist, um das andere Ende (rechtes Ende in 6) der Unterteilungslinie 201 zu einer Position direkt unter den Bildaufnahmemitteln 6 zu bringen. Das Bildaufnahmemittel 6 detektieren das andere Ende der Unterteilungslinie 201 und führen seinen Koordinatenwert (B1 in 5(a)) den Steuer- bzw. Regelmitteln 10 als den Koordinatenwert der Bearbeitungszufuhrendposition zu. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 speichern temporär die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartposition (A1) und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendposition (B1) der Unterteilungslinie 201 in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 (Unterteilungslinien-Detektionsschritt). Dementsprechend dient der Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 als Speichermittel zum Speichern der Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartposition und der Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendposition der Unterteilungslinie, die durch die Bildaufnahmemittel 6 detektiert ist.
Nachdem der Koordinatenwert der Bearbeitungszufuhrstartposition und der Koordinatenwert der Bearbeitungszufuhrendposition der obersten Unterteilungslinie 201 in 5(a), wie oben beschrieben, detektiert wurden, wird der Einspanntisch 36 um einen Abstand entsprechend dem Intervall zwischen den Unterteilungslinien 201 in der Indexierzufuhrrichtung bewegt, die durch den Pfeil Y angedeutet ist, um die zweite Unterteilungslinie 201 von der obersten in 5(a) zu einer Position direkt unter den Bildaufnahmemitteln 6 zu bringen. Der oben beschriebene Unterteilungslinien-Detektionsschritt wird an der zweiten Unterteilungslinie 201 von der obersten ausgeführt, um die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartposition (A2) und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendposition (B2) der zweiten Unterteilungslinie 201 von der obersten zu detektieren und sie temporär in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 zu speichern. Nachfolgend werden der oben beschriebene Indexierungszufuhrschritt und der Unterteilungslinien-Detektionsschritt wiederholt bis zu der untersten Unterteilungslinie 201 in 5(a) ausgeführt, um die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartpositionen (A3 bis An) und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendpositionen (B3 bis Bn) der Unterteilungslinien 201 zu detektieren und diese temporär in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 zu speichern.
Nachdem der Unterteilungslinien-Detektionsschritt an den Unterteilungslinien 201 ausgeführt wurde, die sich in einer vorbestimmten Richtung, wie oben beschrieben, erstrecken, wird der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 um 90° gedreht, um in einem Zustand positioniert zu sein, der in 5(b) gezeigt ist. Danach wird der oben beschriebene Unterteilungslinien-Detektionsschritt ebenfalls an Unterteilungslinien 201 ausgeführt, die sich in einer Richtung (Links- und Rechtsrichtung in 5(b)) senkrecht auf die Unterteilungslinien 201 erstrecken, die sich in der obigen vorbestimmten Richtung erstrecken, um die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartpositionen (Cl bis Cn)) und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendpositionen (D1 bis Dn) von jeder der obigen Unterteilungslinien 201 zu detektieren und sie temporär in dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 zu speichern. Für die Ko ordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartpositionen (A1 bis An) und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendpositionen (B1 bis Bn) der Unterteilungslinien 201, die sich in der vorbestimmten Richtung erstrecken, die auf dem Halbleiterwafer 20 ausgebildet sind, und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrstartpositionen (C1 bis Cn) und die Koordinatenwerte der Bearbeitungszufuhrendpositionen (D1 bis Dn) der Unterteilungslinien 201, die sich in der Richtung, senkrecht zu der vorbestimmten Richtung erstrecken, ist es bevorzugt, daß diese Designwerte des Halbleiterwafers 20 im voraus in dem Nur-Lesespeicher (ROM) 102 oder dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 gespeichert werden sollten, um den oben beschriebenen Unterteilungslinien-Detektionsschritt wegzulassen.
Als nächstes kommt ein Schritt eines Ausbildens einer verschlechterten Schicht durch Aufbringen bzw. Anwenden eines Pulslaserstrahls entlang der Unterteilungslinien 201, die auf dem Halbleiterwafer 20 ausgebildet sind.
In dem Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht wird der Einspanntisch 36 zuerst bewegt, um die oberste Unterteilungslinie 201 in 5(a) zu einer Position direkt unter dem Kondenser 524 der Laserstrahlaufbringmittel 52 zu bringen. Und der Koordinatenwert (A1) der Bearbeitungszufuhrstartposition (siehe 5(a)), d.h. ein Ende (linkes Ende in 7(a)) der Unterteilungslinie 201 ist bzw. wird direkt unter dem Kondenser 524 positioniert, wie dies in 7(a) gezeigt ist. Der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 wird dann in der Richtung, die durch den Pfeil X1 in 7(a) angedeutet ist, bearbeitungszugeführt, während ein Pulslaserstrahl einer Wellenlänge, die fähig ist, durch den Halbleiterwafer 20 als dem Werkstück durchzutreten, von dem Kondenser 524 aufgebracht wird. Wenn das andere Ende (rechtes Ende in 7(a)), d.h. der Koordinatenwert (B1) der Bearbeitungszufuhrendposition der Unterteilungslinie 201 die Aufbringposition des Kondensers 524 der Laserstrahlaufbringmittel 52 erreicht, wie dies in 7(b) gezeigt ist, wird die Aufbringung bzw. Anwendung des Pulslaserstrahls unterbrochen und die Bewegung des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20 wird gestoppt. In diesem Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht ist der Brennpunkt P des Pulslaserstrahls auf eine Position nahe der vorderen Oberfläche 20a (unteren Oberfläche) des Halbleiterwafers 20 festgelegt bzw. eingestellt. Als ein Ergebnis ist eine verschlechterte Schicht 210 zu der vorderen Fläche bzw. Oberfläche 20a (unteren Oberfläche) des Halbleiterwafers 20 freigelegt und von der vorderen Oberfläche 20a zum Inneren ausgebildet. Diese verschlechterte Schicht 210 wird als eine geschmolzene und wiederverfestigte Schicht (d.h. eine Schicht, welche einmal geschmolzen und dann neuerlich verfestigt wurde) ausgebildet und hat eine reduzierte Festigkeit.
In dem obigen Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht verändert sich die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20, wie dies in 8 gezeigt ist. 8 entspricht 11 und die horizontale Achse zeigt die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und die vertikale Achse zeigt die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate des Einspanntischs. Wie dies in 8 gezeigt ist, wird die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) beschleunigt und erreicht eine vorbestimmte Rate bzw. Geschwindigkeit (V) an der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml). Nachdem sich der Einspanntisch dann mit der vorbestimmten Zufuhrgeschwindigkeit (V) bewegt und die zweite Bearbeitungszufuhrposition (m2) erreicht, wird seine Zufuhrgeschwindigkeit verzögert und wird null an der Bearbeitungszufuhrendposition (m3). Die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) differiert in Abhängigkeit von den Abständen von den Koordinatenwerten (A1 bis An) der Bearbeitungszufuhrstartpositionen bis zu den Koordinatenwerten (B1 bis Bn) der Bearbeitungszufuhrendpositionen der Unterteilungslinien 201, welche auf dem Halbleiterwafer 20 ausgebildet sind und sich in der vorbestimmten Richtung erstrecken, und den Abständen von den Koordinatenwerten (Cl bis Cn) der Bearbeitungszufuhrstartpositionen bis zu den Koordinatenwerten (D1 bis Dn) der Bearbeitungszufuhrendpositionen der Unterteilungslinien 201, die sich in der Richtung senkrecht auf die vorbestimmte Richtung erstrecken. Jedoch ist die Länge von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) unabhängig von der Länge der Unterteilungslinien festgelegt, da bzw. wenn die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit gleichmäßig beschleunigt wird, und die Länge von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) zu der Bearbeitungszufuhrendposition (m3) unabhängig von der Länge der Unterteilungslinien ist festgelegt, da die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit gleichmäßig verzögert wird. Daher ist die Fläche bzw. der Bereich, welcher sich entsprechend der Länge der Unterteilungslinien verändert, der Bereich der Länge von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2).
Wie dies in 8 gezeigt ist, sind die Bearbeitungsgeschwindigkeit zwischen der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) und der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml), zwischen welcher sich der Einspanntisch mit beschleunigter Geschwindigkeit bewegt, und die Bearbeitungs geschwindigkeit zwischen der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) und der Bearbeitungszufuhrendposition (m3), zwischen welcher sich der Einspanntisch mit einer verzögerten Geschwindigkeit bewegt, niedriger als die vorbestimmte Bearbeitungsgeschwindigkeit zwischen der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2), zwischen welcher sich der Einspanntisch mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegt. Wenn die Wiederholungsfrequenz eines Pulslaserstrahls basierend auf der vorbestimmten Bearbeitungsgeschwindigkeit zwischen der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) festgelegt wird, werden daher die Aufbringpulse des Laserstrahls übermäßig in dem obigen Beschleunigungs-Bewegungsbereich und dem Verzögerungs-Bewegungsbereich.
Dann wird in der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung jedesmal, wenn die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20 ein vorbestimmter Wert wird, ein Puls des Laserstrahls aufgebracht. D.h., die Steuer- bzw. Regelmittel 10 empfangen ein Pulssignal, welches das Detektionssignal des Lesekopfs 374b der obigen Zufuhrgrößendetektionsmittel 374 ist. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 zählen die Eingabepulse mittels des Zählers 104, und wenn die Zahl der Pulse beispielsweise 10 wird, wird ein Aufbringsignal zu den Laserstrahlaufbringmitteln 52 ausgegeben. Daher wird, da in der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung der Lesekopf 374b ein Ein-Puls-Signal jedesmal ausgibt, wenn sich der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 um 0,1 μm bewegt, ein Puls des Laserstrahls entlang der Unterteilungslinie 201 des Halbleiterwafers 20 jedesmal aufgebracht, wenn der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 um 1 μm bewegt wird. Als ein Ergebnis wird selbst in dem Beschleunigungs- Bewegungsbereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und dem Verzögerungsbereich von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3), wo die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20 nicht konstant ist, ein Pulslaserstrahl entlang der Unterteilungslinie 201 des Halbleiterwafers 20 in regelmäßigen Intervallen aufgebracht, wodurch eine gleichmäßige Bearbeitung von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) ausgeführt wird. Folglich kann, da die gesamte Fläche bzw. der gesamte Bereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) die Bearbeitungsfläche wird und es somit keinen ungültigen Hub des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20 in dieser Ausbildung gibt, die Bearbeitungszeit verkürzt werden und die gesamte Vorrichtung kann in der Größe reduziert werden.
Wenn der Pulsmotor 372 als die Antriebsquelle für die obigen Bearbeitungszufuhrmittel 37 verwendet wird, ist es weiterhin möglich, daß die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36 durch ein Zählen der Antriebspulse der Steuer- bzw. Regelmittel 10 detektiert wird, welche ein Antriebssignal zu dem Pulsmotor 372 ausgeben, so daß ein Puls des Laserstrahls jedesmal aufgebracht wird, wenn die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20 ein vorbestimmter Wert wird. D.h. in der illustrierten Ausbildung sind die Bearbeitungszufuhrmittel 37 ausgebildet, um den Einspanntisch 36 um 0,1 μm jedesmal zu bewegen, wenn ein Antriebspuls an den Pulsmotor 372 ausgegeben wird. Daher geben die Steuer- bzw. Regelmittel 10 1,000,000 Antriebspulse pro Sekunde an den Pulsmotor 372 aus, wenn die vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgeschwindig keit (V) 100 mm/s ist. Und die Steuer- bzw. Regelmittel 10 zählen die Antriebspulse, die an den Pulsmotor 372 ausgegeben werden, mittels des Zählers 104 und senden ein Aufbringsignal an die Laserstrahlaufbringmittel 52 aus, wenn die Anzahl von Pulsen 10 erreicht. Daher wird ein Puls des Laserstrahls entlang der Unterteilungslinie 201 des Halbleiterwafers 20 jedesmal aufgebracht, wenn der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 um 1 μm bearbeitungszugeführt wird.
Die Bearbeitungsbedingungen in dem obigen Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht sind beispielsweise wie folgt festgelegt.
Lichtquelle: LD erregter Q Schalter Nd: YVO4 Laser
Wellenlänge: Pulslaser, der eine Wellenlänge von 1,064 nm aufweist
Energie: 3 (J/s)
Brennpunktdurchmesser: 1 μm
Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit: 100 mm/s zwischen der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2)
Wenn der Halbleiterwafer 20 dick ist, wird das oben beschriebene Ausbildungsverfahren bzw. -bearbeiten einer verschlechterten Schicht mehrere Male durch ein stufenweises Ändern der obigen Brennpunkte P ausgeführt, um eine Mehrzahl von verschlechterten Schichten 210 auszubilden. Die verschlechterte Schicht 210 kann nur im Inneren ausgebildet werden, ohne daß sie zur vorderen Oberfläche 20a und zur rückwärtigen Oberfläche 20b freigelegt wird.
Der obige Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht wird entlang aller Unterteilungslinien 201 ausgeführt, die in der vorbestimmten Richtung des Halbleiterwafers 20 ausgebildet sind. Dann wird der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 um 90° gedreht, um den Aus bildungsschritt einer verschlechterten Schicht entlang der Unterteilungslinien 201 auszuführen, die sich in einer Richtung senkrecht zu den obigen Linien 201 erstrecken, welche in der vorbestimmten Richtung des Halbleiterwafers 20 ausgebildet sind.
Es wird nachfolgend eine Beschreibung einer zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung gegeben.
In der zweiten Ausbildung wird zuvor eine Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte hergestellt bzw. vorbereitet, die beispielsweise in 9 gezeigt ist, in welcher die Wiederholungsfrequenz eines Pulslaserstrahls für jede Größe bzw. jedes Ausmaß einer Bearbeitungszuführung basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs 36 durch die Bearbeitungszufuhrmittel 37 festgelegt ist, wie dies in 7 gezeigt ist. In 9 zeigt die horizontale Achse die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und die vertikale Achse zeigt die Wiederholungsfrequenz des Pulslaserstrahls entsprechend jeder Größe einer Bearbeitungszuführung bzw. -zufuhr. In der Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte, die in 9 gezeigt ist; wird der Einspanntisch von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) mit bzw. bei einer gleichmäßigen Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit, beispielsweise 100 mm/s bewegt, und die Wiederholungsfrequenz (F) des Pulslaserstrahls zwischen diesen Positionen ist beispielsweise auf 100 kHz festgelegt. Die Wiederholungsfrequenzen des Pulslaserstrahls des Beschleunigungs-Bewegungsbereichs von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zu der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und des Verzögerungs-Bewegungsbereichs von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) sind wie folgt festgelegt.
Wenn die gleichmäßig beschleunigte Bewegung des Einspanntischs 36 von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) durch A (mm/s²) dargestellt ist, ist die Bewegung gleichmäßiger Geschwindigkeit von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) durch V (mm/s) dargestellt bzw. repräsentiert, die Zeit, die für eine Bewegung von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) erforderlich ist, d.h. die Zeit, die für die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs erforderlich ist, um V (mm/s) von 0 (mm/s) zu erreichen, durch t dargestellt ist, und die Wiederholungsfrequenz des Pulslaserstrahls in dem Bewegungsbereich gleichmäßiger Geschwindigkeit von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (m1) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) durch F (Hz) dargestellt ist, wird die Wiederholungsfrequenz f(Hz) des Pulslaserstrahls in dem Beschleunigungs-Bewegungsbereichs von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) aus dem Ausdruck f (Hz) = (F × A × t)/V erhalten. Und wenn die gleichmäßig verzögerte Bewegung von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) durch B (mm/s²) dargestellt ist und die Zeit, die für eine Bewegung von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) erforderlich ist, d.h. die Zeit, die für die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs erforderlich ist, um 0 (mm/s) von V (mm/s) zu erreichen, mit t dargestellt ist, dann wird die Frequenz f (Hz) des Pulslaserstrahls in dem Verzögerungs-Bewegungsbereich von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bear beitungszufuhrendposition (m3) aus dem Ausdruck f (Hz) = (F × B × t)/V erhalten.
Die so vorbereitete Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte als eine Steuer- bzw. Regelkarte zum Festlegen von Bearbeitungsbedingungen ist in dem Nur-Lesespeicher (ROM) 102 oder dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 der Steuer- bzw. Regelmittel 10 gespeichert. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 steuern bzw. regeln die Wiederholungsfrequenz-Einstellmittel 522b der Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522 der Laserstrahlaufbringmittel 52 basierend auf der Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte in dem oben beschriebenen Schritt eines Ausbildens einer verschlechterten Schicht.
D.h. in dem oben genannten Schritt eines Ausbildens einer verschlechterten Schicht ergreifen die Steuer- bzw. Regelmittel 10 die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20, basierend auf einem Pulssignal, das das Detektionssignal des Lesekopfs 374b der Zufuhrgrößendetektionsmittel 374 ist (oder ein Antriebspulssignal, wenn die Antriebsquelle für die Bearbeitungszufuhrmittel 37 der Pulsmotor 372 ist, oder ein Pulssignal von einer rotierenden Codiereinrichtung, wenn die Antriebsquelle für die Bearbeitungszufuhrmittel 37 ein Servomotor ist), wie dies oben beschrieben ist. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 steuern bzw. regeln die Wiederholungsfrequenz-Einstellmittel 522b der Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522, um einen Pulslaserstrahl zu generieren bzw. zu erzeugen, der eine Wiederholungsfrequenz entsprechend einer Geschwindigkeit aufweist, die bei der gleichmäßig beschleunigten Geschwindigkeit beschleunigt ist, die in 9 gezeigt ist, während sich der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bewegt. Wenn der Einspanntisch 36, d.h. der Halb leiterwafer 20 die erste Bearbeitungszufuhrposition (ml) erreicht, steuern bzw. regeln die Steuer- bzw. Regelmittel 10 die Wiederholungsfrequenz-Einstellmittel 522b der Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522, um einen Pulslaserstrahl zu generieren, der eine vorbestimmte Wellenlänge von 100 kHz in dem Bereich einer Bewegung einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) aufweist. Wenn der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 die zweite Bearbeitungszufuhrposition (m2) erreicht, steuern bzw. regeln die Steuer- bzw. Regelmittel 10 die Wiederholungsfrequenz-Einstellmittel 522b der Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522, um einen Pulslaserstrahl zu generieren, der eine Frequenz entsprechend einer Geschwindigkeit aufweist, die bei der gleichmäßig verzögerten Geschwindigkeit verzögert wird, die in 9 gezeigt ist, während sich der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) bewegt.
Somit wird in der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, da die Wiederholungsfrequenz des Pulslaserstrahls basierend auf der Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte gesteuert bzw. geregelt ist, in welcher die Wiederholungsfrequenz des Pulslaserstrahls für jede Größe einer Bearbeitungszuführung basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs 36 festgelegt ist, der Pulslaserstrahl auf den Halbleiterwafer 20 entlang der Unterteilungslinien 201 in regelmäßigen Intervallen aufgebracht, und somit wird eine gleichmäßige Bearbeitung von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition ausgeführt. Daher ist selbst in der zweiten Aus bildung der Bereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) der Bearbeitungsbereich, und es gibt keinen ungültigen Hub des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20, wodurch es möglich gemacht wird, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und die Größe der gesamten Vorrichtung zu reduzieren.
In der obigen ersten und zweiten Ausbildung ist bzw. wird die Anzahl der Pulse des Pulslaserstrahls basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs gesteuert bzw. geregelt. Es ist jedoch auch möglich, daß die Energie des Pulslaserstrahls die pro Einheitsdistanz entlang der Unterteilungslinien aufgebracht wird, die auf dem Halbleiterwafer ausgebildet sind, gleichmäßig gemacht wird. D.h., 10 zeigt eine Energie-Steuer- bzw. -Regelkarte, in welcher die Energie des Pulslaserstrahls als eine Bearbeitungsbedingung basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs 36 festgelegt ist. In 10 zeigt die horizontale Achse die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und die vertikale Achse zeigt die Energie des Pulslaserstrahls für jede Größe einer Bearbeitungszuführung. In der Energie-Steuer- bzw. – Regelkarte, die in 10 gezeigt ist, bewegt sich der Einspanntisch von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von beispielsweise 100 mm/s, und die Energie (P) des Pulslaserstrahls zwischen diesen Positionen ist beispielsweise auf 3 (J/s) festgelegt. Und die Energie des Pulslaserstrahls für den Beschleunigungs-Bewegungsbereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) und den Verzögerungs-Bewegungsbereich von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) wird wie folgt festgelegt.
Wenn die gleichmäßig beschleunigte Bewegung des Einspanntischs von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zu der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) durch A dargestellt (mm/s²) ist, ist die Bewegung einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (m1) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) durch V (mm/s) dargestellt ist, die Zeit, die für eine Bewegung von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) erforderlich ist, d.h. die Zeit, die für die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs erforderlich ist, um V (mm/s) von 0 (mm/s) zu erreichen, mit t dargestellt ist, und die Energie des Pulslaserstrahls in dem Bereich einer Bewegung gleichmäßiger Geschwindigkeit von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) durch P (J/s) dargestellt ist, wird die Energie p (J/s) des Pulslaserstrahls in dem Beschleunigungs-Bewegungsbereich von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (m1) aus dem Ausdruck p (J/s) = (P × A × t)/V erhalten. Und wenn die gleichmäßig verzögerte Bewegung von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) mit B (mm/s²) dargestellt ist, und die Zeit, die für eine Bewegung von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) erforderlich ist, d.h. die Zeit, die für die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs erforderlich ist, um 0 (mm/s) von V (mm/s) zu erreichen, mit t dargestellt ist, wird die Energie p (J/s) des Pulslaserstrahls in dem Verzögerungs-Bewegungsbereich von der zweiten Bearbeitungszu fuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) aus dem Ausdruck p (J/s) = (P × B × t)/V erhalten.
Die so vorbereitete Energie-Steuer- bzw. -Regelkarte ist in dem Nur-Lesespeicher (ROM) 102. oder dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 103 der Steuer- bzw. Regelmittel 10 gespeichert. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 steuern bzw. regeln die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522 der Laserstrahlaufbringmittel 52 basierend auf der Energie-Steuer- bzw. -Regelkarte in dem oben beschriebenen Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht.
D.h., in dem obigen Ausbildungsschritt einer verschlechterten Schicht ergreifen bzw. erfassen die Steuer- bzw. Regelmittel 10 die Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20, basierend auf einem Pulssignal, das das Detektionssignal des Lesekopfs 374b der Zufuhrgrößendetektionsmittel 374 ist (oder ein Antriebspulssignal, wenn die Antriebsquelle für die Bearbeitungszufuhrmittel 37 der Pulsmotor 372 ist oder ein Pulssignal von einer rotierenden Codiereinrichtung, wenn die Antriebsquelle für die Bearbeitungsmittel 37 ein Servomotor ist), wie dies oben beschrieben ist. Die Steuer- bzw. Regelmittel 10 steuern bzw. regeln die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522, um einen Pulslaserstrahl zu generieren, der eine Energie entsprechend einer Geschwindigkeit aufweist, die bei der gleichmäßig beschleunigten Geschwindigkeit beschleunigt ist, die in 10 gezeigt ist, während sich der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 von der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bewegt. Wenn der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 die erste Bearbeitungszufuhrposition (ml) erreicht, steuern bzw. regeln die Steuer- bzw. Regelmittel 10 die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522, um einen Pulslaserstrahl zu generieren, der eine vorab festgelegte Energie von 3 (J/s) in dem Bereich einer Bewegung gleichmäßiger Geschwindigkeit von der ersten Bearbeitungszufuhrposition (ml) bis zur zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) aufweist. Und wenn der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 die zweite Bearbeitungszufuhrposition (m2) erreicht, steuern bzw. regeln die Steuer- bzw. Regelmittel 10 die Pulslaserstrahl-Oszillationsmittel 522, um einen Pulslaserstrahl zu generieren, der eine Energie entsprechend einer Geschwindigkeit aufweist, die bei der gleichmäßig verzögerten Geschwindigkeit verzögert ist bzw. wird, die in 10 gezeigt ist, während sich der Einspanntisch 36, d.h. der Halbleiterwafer 20 von der zweiten Bearbeitungszufuhrposition (m2) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) bewegt.
Somit wird in der Ausbildung, die die Energie-Steuer- bzw. -Regelkarte verwendet, die in 10 gezeigt ist, da die Energie des Pulslaserstrahls für jede Größe bzw. jedes Ausmaß einer Bearbeitungszufuhr basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs 36 gesteuert bzw. geregelt wird, die Energie des Pulslaserstrahls, die pro Einheitsdistanz entlang der Unterteilungslinien 201 des Halbleiterwafers 20 aufgebracht wird, gleichmäßig von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zur Bearbeitungszufuhrendposition. Somit wird auch in dieser Ausbildung der Bereich der Bearbeitungszufuhrstartposition (m0) bis zur Bearbeitungszufuhrendposition (m3) der Bearbeitungsbereich und es gibt hier keinen ungültigen Hub des Einspanntischs 36, d.h. des Halbleiterwafers 20, wodurch es möglich gemacht wird, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und die Größe der gesamten Apparatur bzw. Vorrichtung zu reduzieren.

Claims

Laserstrahlbearbeitungsmaschine, umfassend einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Bearbeitungszufuhrmittel zum Bearbeitungszuführen des Einspanntischs und der Laserstrahlaufbringmittel relativ zueinander, wobei die Maschine weiterhin Zufuhrgrößendetektionsmittel zum Detektieren einer Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und Steuer- bzw. Regelmittel zum Steuern bzw. Regeln der Laserstrahlaufbringmittel basierend auf einem Detektionssignal von den Zufuhrgrößendetektionsmittel umfaßt; und die Steuer- bzw. Regelmittel ein Anwendungs- bzw. Aufbringsignal an die Laserstrahlaufbringmittel für jede vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgröße basierend auf einem Signal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln ausgeben.
Laserstrahlbearbeitungsmaschine, umfassend einen Einspanntisch zum Halten eines Werkstücks, Laserstrahlaufbringmittel zum Aufbringen eines Pulslaserstrahls auf das Werkstück, das auf dem Einspanntisch gehalten ist, und Bearbeitungszufuhrmittel zum Bearbeitungszuführen des Einspanntischs und der Laserstrahlaufbringmittel relativ zueinander, wobei die Bearbeitungszufuhrmittel die Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit des Einspanntischs steuern bzw. regeln, um ihn zu beschleunigen, um eine vorbestimmte Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate im Verlauf von einer Bearbeitungszufuhrstartposition bis zu einer ersten vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgröße zu erzielen, um die vorbestimmte Bearbeitungszufuhrrate auf der gleichmäßigen Geschwindigkeit im Verlauf von der ersten vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgröße bis zu einer zweiten vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgröße aufrechtzuerhalten, und um die Bearbeitungszufuhrrate auf null im Verlauf von der zweiten vorbestimmten Bearbeitungszufuhrgröße bis zu einer Bearbeitungszufuhrendposition zur Zeit eines Bearbeitungszuführens des Einspanntischs zu verlangsamen, wobei die Maschine weiterhin Zufuhrgrößendetektionsmittel zum Detektieren der Bearbeitungszufuhrgröße des Einspanntischs und Steuer- bzw. Regelmittel zum Steuern bzw. Regeln der Laserstrahlaufbringmittel basierend auf einem Detektionssignal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln umfaßt; und die Steuer- bzw. Regelmittel Speichermittel zum Speichern einer Steuer- bzw. Regelkarte zum Festlegen der Bearbeitungsbedingung eines Laserstrahls basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zu der Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs durch die Bearbeitungszufuhrmittel umfaßt, und ein Anwendungs- bzw. Aufbringsignal des Bearbeitungszustands, das durch die Steuer- bzw. Regelkarte eingestellt ist, zu den Laserstrahlaufbringmitteln basierend auf einem Signal von den Zufuhrgrößendetektionsmitteln ausgibt.
Laserstrahlbearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, wobei die Steuer- bzw. Regelkarte eine Frequenz-Steuer- bzw. -Regelkarte für ein Festlegen bzw. Einstellen der Wiederholungsfrequenz eines Laserstrahls basierend auf der Bearbeitungszufuhrgeschwindigkeit für die Bearbeitungszufuhrgröße von der Bearbeitungszufuhrstartposition bis zu der Bearbeitungszufuhrendposition des Einspanntischs durch die Bearbeitungszufuhrmittel ist.